1、建筑材料培训建筑材料培训 第一章第一章 建筑材料的基本性质建筑材料的基本性质第二章第二章 天然石材天然石材第三章第三章 烧土制品及玻璃烧土制品及玻璃第四章第四章 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料第五章第五章 水泥水泥第六章第六章 混凝土及砂浆混凝土及砂浆第七章第七章 金属材料金属材料第八章第八章 木材木材第九章第九章 沥青材料沥青材料第十章第十章 合成高分子材料合成高分子材料第十一章第十一章 绝热材料及吸声材料绝热材料及吸声材料第十二章第十二章 建筑涂料建筑涂料第十三章第十三章 建筑防火材料建筑防火材料 一、密度一、密度 1 1、密度材料在绝对密实状态下单位体积的质、密度材料在绝对密实状态下单位体
2、积的质量。量。单位单位g/cmg/cm3 3或或kg/mkg/m3 3。公式：公式：=m/v =m/v 式中式中 实际密度（实际密度（g/cmg/cm3 3 ）m m材料的质量（材料的质量（g g）V V材料在绝对密实状态下的体积（材料在绝对密实状态下的体积（cmcm3 3）第一章第一章 建筑材料的基本性质建筑材料的基本性质1.1 1.1 材料的基本物理性质材料的基本物理性质2 2、密度的测量、密度的测量 绝对密实状态下的体积是指构成材料的固体绝对密实状态下的体积是指构成材料的固体物质本身的体积，或称实体积孔隙在内的体积物质本身的体积，或称实体积孔隙在内的体积。实际密度的测量：实际密度的测量：
3、1 1）对近于绝对密实的材料：金属、玻璃等）对近于绝对密实的材料：金属、玻璃等 直接以排水法作为密实态体积近似值直接以排水法作为密实态体积近似值 2 2）对有孔隙的材料：砖、混凝土、石材）对有孔隙的材料：砖、混凝土、石材 磨成细粉磨成细粉 排水法求的体积即为密实态体积排水法求的体积即为密实态体积二、表观密度 表观密度材料在自然状态下单位体积的质表观密度材料在自然状态下单位体积的质量。单位量。单位g/cmg/cm3 3或或kg/mkg/m3 3。公式：公式：0 0=m/V=m/V0 0 式中式中 0 0表观密度（表观密度（g/cmg/cm3 3 ）m m材料的质量（材料的质量（g g）V V0
4、0在自然状态下的体积（在自然状态下的体积（cmcm3 3）三、堆积密度 堆积密度对粉状材料（如水泥）或粒状材堆积密度对粉状材料（如水泥）或粒状材料（如砂、石）在堆积状态下，单位体积的料（如砂、石）在堆积状态下，单位体积的质量。单位质量。单位g/cmg/cm3 3或或kg/mkg/m3 3。公式：公式：0 0=m/V=m/V 式中式中 0 0堆积密度（堆积密度（g/cmg/cm3 3 ）m m材料的质量（材料的质量（g g）VV0 0材料的堆积体积（材料的堆积体积（cmcm3 3）四、孔隙率四、孔隙率 孔隙率指材料中孔隙体积与材料在自孔隙率指材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。或
5、称总然状态下的体积之比的百分率。或称总空隙率空隙率 公式公式 ：P=VP=V孔孔/V/Vo o *100%100%式中：式中：PP空隙空隙 V V孔孔材料中全部孔隙的体积材料中全部孔隙的体积 V Vo o材在自然状态下的体积材在自然状态下的体积 又由于又由于P=(VP=(Vo o V)/V V)/Vo o *100%100%=(1-V/V =(1-V/Vo o)*100%100%=(1-=(1-o o/)/)*100%100%五、空隙率五、空隙率 空隙率空隙率散粒材料散粒材料在自然堆积状态下，其在自然堆积状态下，其中的空隙体积与散粒在自然堆积状态下的中的空隙体积与散粒在自然堆积状态下的体积之比
6、的百分率称为空隙率体积之比的百分率称为空隙率 公式：公式：P P0 0=(1-=(1-/o o/o o)*100%100%P P0 0散粒材料的空隙率散粒材料的空隙率 /o o散粒材料的堆积密度散粒材料的堆积密度 o-o-材料的体积密度材料的体积密度1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质一、强度一、强度材料在力（荷载）作用下抵抗破坏的能力材料在力（荷载）作用下抵抗破坏的能力成为强度。成为强度。材料强度有抗拉、抗压、抗剪、抗弯（抗材料强度有抗拉、抗压、抗剪、抗弯（抗折）强度等。常通过破坏性试验测定。折）强度等。常通过破坏性试验测定。弹性材料在外力的作用下产生变形，弹性材料在外力的作用下产生
7、变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质。完全恢复原来形状的性质。弹性模量弹性模量 E=/E=/塑性材料在外力的作用下产生变形而塑性材料在外力的作用下产生变形而不出现裂缝不出现裂缝,并且外力停止后并且外力停止后,不能自动不能自动恢复原来形状的性恢复原来形状的性.遗留的变形称为塑性遗留的变形称为塑性变形变形.实际的材料并不存在理想的弹性变形和实际的材料并不存在理想的弹性变形和塑性变形。塑性变形。二、弹性和塑性二、弹性和塑性 脆性当材料受力达到一定程度后，突然破脆性当材料受力达到一定程度后，突然破坏，而破坏时并无明显的塑性变形的性质。坏，而破
8、坏时并无明显的塑性变形的性质。脆性材料：砖、石材、陶瓷、玻璃、普通混脆性材料：砖、石材、陶瓷、玻璃、普通混凝土、普通灰铸铁等。凝土、普通灰铸铁等。韧性在冲击或动力荷载作用下，材料能吸韧性在冲击或动力荷载作用下，材料能吸收较大的能量，同时也产生较大的变形而不收较大的能量，同时也产生较大的变形而不致破坏的性质。致破坏的性质。韧性材料：木材、钢材。韧性材料：木材、钢材。三、脆性和韧性三、脆性和韧性四、硬度和耐磨性四、硬度和耐磨性1.3 1.3 材料与水有关的性质材料与水有关的性质 1 1、亲水性与憎水性、亲水性与憎水性 材料在空气中与水接触时，根据其是材料在空气中与水接触时，根据其是否能被水润湿，将
9、材料分为亲水性和憎水否能被水润湿，将材料分为亲水性和憎水性两大类。常用润湿角性两大类。常用润湿角表示。表示。亲水性材料亲水性材料 9090 憎水性材料憎水性材料 9090 2 2、吸水性和吸湿性、吸水性和吸湿性 材料吸收水分的能力称为吸水性材料吸收水分的能力称为吸水性（1 1）质量吸水性：）质量吸水性：W=(mW=(m2 2-m-m1 1)/m)/m1 1*100%100%式中：式中：WW质量吸水率，质量吸水率，%m m2 2 材料在绝对干燥状态下的质量材料在绝对干燥状态下的质量 m m1 1 材料在浸水饱和状态下的质量材料在浸水饱和状态下的质量 3 3、耐水性材料在水作用、耐水性材料在水作用
10、,保持其原有性保持其原有性质的能力称为耐水性质的能力称为耐水性,用软化系数表示。用软化系数表示。公式公式 :K:KP P=f=fW W/f /f 式中式中:K:KP P 材料的软化系数材料的软化系数 f f 材料在干燥状态下的抗压强度（材料在干燥状态下的抗压强度（MPaMPa）f fW W材料在浸水饱和状态下的抗压强度材料在浸水饱和状态下的抗压强度 （MPaMPa）4.4.、抗渗性材料抵抗有压介质（水、抗渗性材料抵抗有压介质（水、油、气）渗透的性质称抗渗性。油、气）渗透的性质称抗渗性。抗渗性用抗渗标号抗渗性用抗渗标号S S表示表示 5 5、抗冻性浸水饱和的材料在冻、抗冻性浸水饱和的材料在冻,融
11、循环作融循环作用下保持其原有性质的能力称为抗冻性。用用下保持其原有性质的能力称为抗冻性。用抗冻标号抗冻标号D D表示。表示。1.4 1.4 材料的耐久性材料的耐久性 1.1.耐久性是指材料保持工作性能直到极限状耐久性是指材料保持工作性能直到极限状态的性质。态的性质。1.5 1.5 材料的热工性质材料的热工性质 1 1、导热性材料传导热量的能力称为导热、导热性材料传导热量的能力称为导热性。其大小用热导率（性。其大小用热导率（）表示。）表示。2 2、热容量材料加热时吸收热量，冷却时、热容量材料加热时吸收热量，冷却时放出热量的性质，称为热容。大小用比热放出热量的性质，称为热容。大小用比热容（比热）表
12、示容（比热）表示1.6 1.6 材料的装饰性能材料的装饰性能一、装饰材料的基本要求：一、装饰材料的基本要求：颜色、光泽、表面组织及形状尺寸、质感等颜色、光泽、表面组织及形状尺寸、质感等 二、装饰材料的选用原则：二、装饰材料的选用原则：结合建筑物特点，室内外环境相协调。结合建筑物特点，室内外环境相协调。第二章第二章 天然石材天然石材 2.1 2.1 岩石的形成和分类岩石的形成和分类 石材是天然岩石不经机械加工或镜机械石材是天然岩石不经机械加工或镜机械加工而的到的材料的统称。加工而的到的材料的统称。一一.造岩矿物造岩矿物 天然岩石是矿物的集合体，组成岩石的天然岩石是矿物的集合体，组成岩石的矿物称为
13、造岩矿物。矿物称为造岩矿物。二二.岩石的种类岩石的种类按照岩石的形成条件可分为火成岩、沉积按照岩石的形成条件可分为火成岩、沉积岩和变质岩。岩和变质岩。2.2 2.2 建筑石材的技术性能建筑石材的技术性能一、物理性能一、物理性能二、力学性能二、力学性能三、装饰性能三、装饰性能 2.3 2.3 建筑上常用岩石建筑上常用岩石（一）花岗石（一）花岗石 它属于深成岩，是火成岩中分布最广的岩石，它属于深成岩，是火成岩中分布最广的岩石，其主要的矿物组成为长石，石英和少量的云母其主要的矿物组成为长石，石英和少量的云母。它耐磨性好，抗风化性好及耐久性高，耐酸。它耐磨性好，抗风化性好及耐久性高，耐酸性好。性好。花
14、岗岩主要用于基础，挡土墙，勒脚，踏步地花岗岩主要用于基础，挡土墙，勒脚，踏步地面，外墙饰面雕塑。面，外墙饰面雕塑。（二）砂岩（二）砂岩 它是母岩碎屑沉积物被天然胶结而成，其主要它是母岩碎屑沉积物被天然胶结而成，其主要成分是石英。成分是石英。（三）石灰石（三）石灰石 它属于沉积岩，主要由方解石组成它属于沉积岩，主要由方解石组成 石灰岩可用与基础，墙体，挡土墙等砌石灰岩可用与基础，墙体，挡土墙等砌体。体。（三）大理石（三）大理石 它属于副变质岩，由石灰岩或白云岩变它属于副变质岩，由石灰岩或白云岩变质而成，主要矿物组成为方解石和白云质而成，主要矿物组成为方解石和白云石。大理岩主要用于室内的装修，如墙
15、石。大理岩主要用于室内的装修，如墙面，柱面及磨埙较小的地面，踏步。面，柱面及磨埙较小的地面，踏步。2.4 2.4 石材的加工类型及选用石材的加工类型及选用石材的选用原则：石材的选用原则：实用性、经济性、安全性。实用性、经济性、安全性。第三章第三章 烧土制品和玻璃烧土制品和玻璃以粘土为主要原料，制成坯体，干燥后，经高以粘土为主要原料，制成坯体，干燥后，经高温焙烧而成的人造石材，统称烧土制品。温焙烧而成的人造石材，统称烧土制品。烧土制品品种很多，主要有普通粘土砖、粘土烧土制品品种很多，主要有普通粘土砖、粘土空心砖、粘土瓦、面砖、锦砖、铺地砖、陶空心砖、粘土瓦、面砖、锦砖、铺地砖、陶瓷污水管、卫生陶
16、器等。瓷污水管、卫生陶器等。1 1、烧结普通砖：标准尺寸、烧结普通砖：标准尺寸240mmx115mmx53mm240mmx115mmx53mm，砖的质量等级根据国标规定按照抗压强度和砖的质量等级根据国标规定按照抗压强度和抗风化性能判定。抗风化性能判定。2 2、烧结空心制品：烧结多孔砖；烧结空心砖；、烧结空心制品：烧结多孔砖；烧结空心砖；空心砌块。空心砌块。3 3、玻璃是以石英砂、纯碱、石灰石等为、玻璃是以石英砂、纯碱、石灰石等为主要原料。是典型的脆性材料。主要原料。是典型的脆性材料。4 4、建筑上常用的玻璃：普通平板玻璃；、建筑上常用的玻璃：普通平板玻璃；装饰玻璃；安全玻璃；节能玻璃；防装饰玻
17、璃；安全玻璃；节能玻璃；防火玻璃。火玻璃。第四章第四章 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料胶凝材料可分为有机和无机两大类。胶凝材料可分为有机和无机两大类。无机胶凝材料根据硬化的不同分为气硬性无机胶凝材料根据硬化的不同分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。胶凝材料和水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料是只能在空气中硬化，也气硬性胶凝材料是只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续提高其强度的只能在空气中保持或继续提高其强度的材料。材料。一、石灰的锻造一、石灰的锻造 1.1.生产石灰的原料主要是碳酸钙为主的天然生产石灰的原料主要是碳酸钙为主的天然 岩石。岩石。CaCO3CaO+COCaCO3CaO+CO2 2（
18、900-1100900-1100度）度）即得生石灰，其内部孔隙大，晶粒小，体积密即得生石灰，其内部孔隙大，晶粒小，体积密度小，与水作用快。度小，与水作用快。2.2.欠火石灰：温度控制不够产生的，它只是降欠火石灰：温度控制不够产生的，它只是降 低了石灰的利用率，不会带来危害。低了石灰的利用率，不会带来危害。3.3.过火石灰：过火石灰：是由于温度过高得到的石灰，是由于温度过高得到的石灰，它的结构致密，孔隙率小，体积密度大它的结构致密，孔隙率小，体积密度大4.1 4.1 建筑石灰建筑石灰 二、生石灰的熟化二、生石灰的熟化（一）石灰的熟化（一）石灰的熟化 生石灰（氧化钙）与水发生作用生成熟石生石灰（氧
19、化钙）与水发生作用生成熟石灰（氢氧化钙）的过程，称为石灰的熟化灰（氢氧化钙）的过程，称为石灰的熟化或消解。（消化）或消解。（消化）CaO+H2OCa(OH)CaO+H2OCa(OH)2 2 熟石灰又称消石灰，有两种熟化形式即：熟石灰又称消石灰，有两种熟化形式即：石灰膏与消石灰石灰膏与消石灰三、石灰的硬化三、石灰的硬化 石灰浆体的硬化过程包括干燥硬化和炭石灰浆体的硬化过程包括干燥硬化和炭化硬化化硬化.机理机理:干燥硬化砌体吸水、空气干燥硬化砌体吸水、空气 碳化硬化碳化生成碳化硬化碳化生成CaCOCaCO3 3 由于空气中的二氧化碳少由于空气中的二氧化碳少,且生成的碳酸且生成的碳酸钙负在表面阻止反
20、应的进行因此石灰浆钙负在表面阻止反应的进行因此石灰浆体硬化慢体硬化慢,强度低强度低,也不耐水也不耐水.四、建筑石灰的技术指标四、建筑石灰的技术指标五、石灰的应用五、石灰的应用 拌制灰土或三合土、拌制灰土或三合土、配制水泥石灰砂浆、配制水泥石灰砂浆、石灰砂浆、石灰砂浆、石灰乳、石灰乳、制作碳化石灰板、制作碳化石灰板、制造加气混凝土砌块、制造加气混凝土砌块、粉煤灰砌块等粉煤灰砌块等 配制无熟料水泥：矿渣石灰磨细配制无熟料水泥：矿渣石灰磨细4.2 4.2 石石 膏膏一、建筑石膏一、建筑石膏(一）建筑石膏的凝结与硬化一）建筑石膏的凝结与硬化建筑石膏加水溶解、水化、生成胶体、析出建筑石膏加水溶解、水化、
21、生成胶体、析出晶体，这些作用相互交错，同时进行，形晶体，这些作用相互交错，同时进行，形成了石膏的凝结和硬化。成了石膏的凝结和硬化。（二）、建筑石膏的性能（二）、建筑石膏的性能 1 1）凝结硬化快）凝结硬化快 2 2）凝结硬化时体积膨胀）凝结硬化时体积膨胀 3 3）孔隙率大与体积密度小）孔隙率大与体积密度小 4 4）保温性和吸收性好）保温性和吸收性好 5 5）强度较低）强度较低 6 6）具有一定的调温和调湿性能）具有一定的调温和调湿性能 7 7）防火性好，但耐火性较差）防火性好，但耐火性较差 8 8）耐水性，抗掺性，抗冻性差）耐水性，抗掺性，抗冻性差（三）、建筑石膏的应用（三）、建筑石膏的应用建
22、筑石膏的用途很广，主要用于室内摸灰，建筑石膏的用途很广，主要用于室内摸灰，粉刷，可制成各种石膏雕塑、饰面板及各粉刷，可制成各种石膏雕塑、饰面板及各种装饰件。种装饰件。二、石膏板二、石膏板以建筑石膏为原料而制成的石膏板，目前主以建筑石膏为原料而制成的石膏板，目前主要有：纸面石膏板、石膏空心条板、石膏要有：纸面石膏板、石膏空心条板、石膏装饰板、纤维石膏板等。装饰板、纤维石膏板等。4.3 4.3 水水 玻玻 璃璃水玻璃的主要原料是石英砂、纯碱或含硫酸水玻璃的主要原料是石英砂、纯碱或含硫酸钠的原料。钠的原料。水玻璃和普通玻璃不同，它能溶解于水，并水玻璃和普通玻璃不同，它能溶解于水，并能在空气中凝结、硬
23、化。能在空气中凝结、硬化。水玻璃的应用范围：涂料、耐酸砂浆及耐酸水玻璃的应用范围：涂料、耐酸砂浆及耐酸混凝土、耐热砂浆及耐热混凝土、灌浆材混凝土、耐热砂浆及耐热混凝土、灌浆材料、加固土壤、配置速凝防水剂等。料、加固土壤、配置速凝防水剂等。5.1 5.1 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥 定义定义 由硅酸盐水泥熟料、由硅酸盐水泥熟料、0 05 5石灰石石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥（国标定义）。胶凝材料称为硅酸盐水泥（国标定义）。一一.硅酸盐水泥硅酸盐水泥（一）、硅酸盐水泥生产及其矿物组成（一）、硅
24、酸盐水泥生产及其矿物组成 1 1、生产工艺、生产工艺:两磨一烧。煅烧时由生料脱水和两磨一烧。煅烧时由生料脱水和分解出的分解出的CaO,ALCaO,AL2 2O O3 3,SiO,SiO2 2,Fe,Fe2 2O O3,3,在约在约14501450度度的高温下相互间产生化学反应的高温下相互间产生化学反应,生成一些以硅生成一些以硅酸盐为主的新的化合物酸盐为主的新的化合物,称为水泥熟料称为水泥熟料.第五章第五章 水水 泥泥2 2、硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成：四种熟料、硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成：四种熟料矿物矿物:硅酸三钙硅酸三钙(C(C3 3S),S),硅酸二钙硅酸二钙(C(C2 2S),S),
25、铝酸三钙铝酸三钙(C(C3 3A),A),铁铝酸四钙铁铝酸四钙(C(C4 4AF)AF)；还有少量游离的氧；还有少量游离的氧化钙（化钙（CaO CaO）、游离的氧化镁（）、游离的氧化镁（MgO MgO）等。）等。其中硅酸钙是主要的，约占其中硅酸钙是主要的，约占70%70%以上。以上。3 3、四种矿物的比例对水泥性质的影响、四种矿物的比例对水泥性质的影响:如提高如提高C C3 3S S的含量的含量,可得到高强硅酸盐水泥可得到高强硅酸盐水泥;提提高高C C3 3S S和和C C3 3A A的含量的含量,即可制得快硬硅酸盐水泥即可制得快硬硅酸盐水泥;降低降低C C3 3S S和和C C3 3A A的
26、含量的含量,提高的含量可的低热或中提高的含量可的低热或中热硅酸盐水泥热硅酸盐水泥.（二）、硅酸盐水泥的凝结和硬化（二）、硅酸盐水泥的凝结和硬化水化水化物质由无水状态变为有水状态，由物质由无水状态变为有水状态，由低含水变为高含水，统称为水化。低含水变为高含水，统称为水化。凝结凝结水泥加水拌和初期形成具有可塑性水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠并失去可塑性的的浆体，然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。过程称为凝结。硬化硬化此后，浆体的强度逐渐提高并变成此后，浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体（水泥石），这一过程坚硬的石状固体（水泥石），这一过程称为硬化。称为硬化。2 2、水
27、泥的凝结和硬化，除了与水泥的矿物、水泥的凝结和硬化，除了与水泥的矿物有关外，还与水泥的细度、拌合水量、硬化有关外，还与水泥的细度、拌合水量、硬化环境（温度、湿度）和硬化时间有关。环境（温度、湿度）和硬化时间有关。1 1、硅酸盐水泥遇水后，各熟料矿物与水发、硅酸盐水泥遇水后，各熟料矿物与水发生化学反应（水化反应），形成水化物。生化学反应（水化反应），形成水化物。(水化硅酸钙凝胶、水化铝酸三钙晶体、水化硅酸钙凝胶、水化铝酸三钙晶体、水化铁酸钙凝胶水化铁酸钙凝胶)（三）、硅酸盐水泥的技术性能（三）、硅酸盐水泥的技术性能1 1、密度和表观密度、密度和表观密度 密度：密度：3.053.053.20g/c
28、m3.20g/cm3 3，一般取，一般取3.1 3.1 表观密度：表观密度：1.3 g/cm1.3 g/cm3 32 2、细度、细度 指水泥颗粒的粗细程度，用筛余或比表面积指水泥颗粒的粗细程度，用筛余或比表面积表示（表示（300300350 m350 m2 2/kg/kg），影响水泥的水化），影响水泥的水化速度、收缩等性质速度、收缩等性质 3 3、标准稠度用水量、标准稠度用水量 一般在一般在23%31%23%31%之间。之间。4 4、凝结时间、凝结时间a.a.初凝时间（初凝时间（t t初初）水泥开始加水拌和至水）水泥开始加水拌和至水泥浆泥浆开始失去可塑性开始失去可塑性所需的时间。所需的时间。b
29、.b.终凝时间（终凝时间（t t终终）水泥开始加水拌和至水水泥开始加水拌和至水泥浆泥浆完全失去可塑性完全失去可塑性并开始产生强度所需并开始产生强度所需的时间。的时间。c.GB1346c.GB1346规定：规定：t t初初45min 45min t t终终6.5h6.5h5 5、体积安定性、体积安定性定义定义:是水泥是水泥硬化后硬化后因体积膨胀而产生因体积膨胀而产生不均匀不均匀变形变形 的性质。体积安定性不良的水泥应的性质。体积安定性不良的水泥应作不合格品（废品）处理。作不合格品（废品）处理。原因原因:熟料中含熟料中含游离氧化钙游离氧化钙（f-CaO)f-CaO)过多过多 熟料中含游离氧化镁（熟
30、料中含游离氧化镁（f-MaO)f-MaO)过多过多 石膏过多石膏过多6 6、强度、强度 根据根据3d3d和和28d28d龄期的强度，硅酸盐水泥和普龄期的强度，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥分为六个强度等级。水泥的强通硅酸盐水泥分为六个强度等级。水泥的强度主要决定于熟料的矿物组成和细度。度主要决定于熟料的矿物组成和细度。7 7、水化热、水化热 水泥的水化是放热反应，水泥在凝结硬化过水泥的水化是放热反应，水泥在凝结硬化过程中放出的热量，成为水泥的水化热。程中放出的热量，成为水泥的水化热。水化放热对大体积混凝土构筑物是有害的。水化放热对大体积混凝土构筑物是有害的。但对一般建筑的冬季施工则是有利的。但对一
31、般建筑的冬季施工则是有利的。（四）、硅酸盐水泥的腐蚀及防治方法（四）、硅酸盐水泥的腐蚀及防治方法定义硅酸盐水泥硬化而成的水泥石在定义硅酸盐水泥硬化而成的水泥石在外外界侵蚀性介质界侵蚀性介质（软水、含酸、含盐、含（软水、含酸、含盐、含碱等）的作用下结构受到破坏，强度降碱等）的作用下结构受到破坏，强度降低的现象称为水泥石的腐蚀。低的现象称为水泥石的腐蚀。表现形式：表现形式：体积膨胀膨胀型腐蚀体积膨胀膨胀型腐蚀 体积收缩溶出型腐蚀体积收缩溶出型腐蚀 1 1、水泥石腐蚀的原因、水泥石腐蚀的原因内因水泥石本身存在有引起腐蚀的内因水泥石本身存在有引起腐蚀的Ca(OH)Ca(OH)2 2和和水化硫铝酸钙；水
32、化硫铝酸钙；外因环境中有害介质的存在；外因环境中有害介质的存在；软水腐蚀；一软水腐蚀；一般酸性水腐蚀；碳酸腐蚀；硫酸盐腐蚀等。般酸性水腐蚀；碳酸腐蚀；硫酸盐腐蚀等。2 2、水泥石腐蚀的防止、水泥石腐蚀的防止措施：措施：根据侵蚀环境特点根据侵蚀环境特点,合理选用水泥品种；合理选用水泥品种；提高水泥石的密实度；提高水泥石的密实度；加作保护层石材、陶瓷、沥青加作保护层石材、陶瓷、沥青 （五）、硅酸盐水泥的应用（五）、硅酸盐水泥的应用常用于：常用于：重要结构的高强混凝土和预应力混重要结构的高强混凝土和预应力混 凝土工程凝土工程 要求凝结快的现场浇注的混凝土工程要求凝结快的现场浇注的混凝土工程 冬季施工
33、及严寒地区遭受反复冻融的工程冬季施工及严寒地区遭受反复冻融的工程 不宜用于：不宜用于：受流动的软水和有水压作用的工程受流动的软水和有水压作用的工程 受海水和矿物水作用的工程受海水和矿物水作用的工程 大体积工程大体积工程 耐热、耐酸工程耐热、耐酸工程二、普通硅酸盐水泥二、普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥的差别，仅在普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥的差别，仅在于其中含有少量混合材料，其基本性能与于其中含有少量混合材料，其基本性能与硅酸盐水泥相同。硅酸盐水泥相同。5.2 5.2 混合材料及掺混合材料的硅酸盐水泥混合材料及掺混合材料的硅酸盐水泥定义凡在硅酸盐水泥熟料中，掺入一定量定义凡在硅酸盐水泥熟
34、料中，掺入一定量的混合材料和适量的石膏共同磨细制成的的混合材料和适量的石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料，均属掺混合材的硅酸盐水硬性胶凝材料，均属掺混合材的硅酸盐水泥。水泥。掺入目的：掺入目的：a.a.改善水泥的性能改善水泥的性能 b.b.增加品种增加品种 c.c.提高产量提高产量 d.d.节约熟料，节约熟料，e.e.降低成本降低成本一、混一、混 合合 材材 料料定义在水泥生产过程中（磨细），为改定义在水泥生产过程中（磨细），为改善水泥性能，调节水泥标号，扩大使用善水泥性能，调节水泥标号，扩大使用范围而范围而 掺入的天然或人工的矿物材料称掺入的天然或人工的矿物材料称为混合材料。为混合材料。分类：
35、分类：活性混合材具有火山灰性或活性混合材具有火山灰性或潜在水硬性潜在水硬性的材料，如矿渣、粉煤灰等。的材料，如矿渣、粉煤灰等。非活性混合材不具有潜在水硬性的材料非活性混合材不具有潜在水硬性的材料，如石灰石粉、慢冷矿渣等，如石灰石粉、慢冷矿渣等二、掺混合材料的硅酸盐水泥二、掺混合材料的硅酸盐水泥矿渣、火山灰质、粉煤灰硅酸盐水泥矿渣、火山灰质、粉煤灰硅酸盐水泥 凝结硬化速度慢，早期强度低，后期强度高；凝结硬化速度慢，早期强度低，后期强度高；水化放热速度慢，放热量低；水化放热速度慢，放热量低；对温度敏感性高，温度低时影响强度发展；对温度敏感性高，温度低时影响强度发展；抗软水、抗软水、SOSO4 42
36、+2+的腐蚀性好；矿渣水泥耐热性好的腐蚀性好；矿渣水泥耐热性好 适于水下、大体积混凝土结构和蒸养的混凝土适于水下、大体积混凝土结构和蒸养的混凝土 构件；构件；不适于抗冻、干燥地区的混凝土工程。不适于抗冻、干燥地区的混凝土工程。三、常用水泥的选用三、常用水泥的选用见书上常用水泥的选用表。见书上常用水泥的选用表。5.3 5.3 特种水泥特种水泥1 1、快硬硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥2 2、白色及彩色硅酸盐水泥、白色及彩色硅酸盐水泥一、特种硅酸盐水泥一、特种硅酸盐水泥二、铝酸盐水泥二、铝酸盐水泥定义：铝酸盐水泥又称作高铝水泥或矾土水定义：铝酸盐水泥又称作高铝水泥或矾土水泥，它是由铝矾土和石灰石为原料
37、泥，它是由铝矾土和石灰石为原料,经高温经高温熔融煅烧所得的以铝酸钙为主要成分的熟熔融煅烧所得的以铝酸钙为主要成分的熟料料,经磨细而得的水硬性胶凝材料经磨细而得的水硬性胶凝材料.适于：适于：紧急抢修的工程，临时军事工事；紧急抢修的工程，临时军事工事；冬季施工的工程水化放热量大且集中；冬季施工的工程水化放热量大且集中；有抗硫酸盐腐蚀要求的工程有抗硫酸盐腐蚀要求的工程f-CaOf-CaO极少极少 耐高温（耐高温（1300130014001400）的工程高温时，）的工程高温时，烧结结合代替了水化结合。烧结结合代替了水化结合。不适于：不适于：长期承重的结构工程晶体转变引起的强长期承重的结构工程晶体转变引
38、起的强度倒缩；度倒缩；大体积工程温度过高引起强度倒缩。大体积工程温度过高引起强度倒缩。与硅酸盐水泥混用，与硅酸盐水泥混用，会发生氢氧化钙与水会发生氢氧化钙与水化铝酸钙作用，生成水化铝酸三钙化铝酸钙作用，生成水化铝酸三钙。三、膨胀水泥三、膨胀水泥四、快硬硫铝酸盐水泥四、快硬硫铝酸盐水泥 混凝土的定义混凝土的定义 广义上广义上-是指由胶凝材料、粗细骨料是指由胶凝材料、粗细骨料、水按适当比例配合，拌合制成的混合、水按适当比例配合，拌合制成的混合物，经一定时间硬化而成的人造石材统物，经一定时间硬化而成的人造石材统称之为混凝土。称之为混凝土。目前工程上使用最多的是以水泥为胶结目前工程上使用最多的是以水泥
39、为胶结材料，以砂、石为骨料，加水及掺入适材料，以砂、石为骨料，加水及掺入适量外加剂和掺和料拌制的普通水泥混凝量外加剂和掺和料拌制的普通水泥混凝土（简称普通混凝土）土（简称普通混凝土）第六章第六章 混凝土及砂浆混凝土及砂浆6.1 6.1 骨料和水骨料和水一、骨料一、骨料 骨料又称集料。粒径大于骨料又称集料。粒径大于5mm5mm者称为粗骨料。者称为粗骨料。粒径在粒径在5mm5mm以下者称细骨料。以下者称细骨料。1 1、颗粒组成（级配）：均采用筛分析法测定。、颗粒组成（级配）：均采用筛分析法测定。2 2、骨料的颗粒特征、骨料的颗粒特征3 3、含泥量和有害杂质、含泥量和有害杂质二、混凝土拌合水和养护用
40、水二、混凝土拌合水和养护用水适于饮用的水，都可以拌制和养护混凝土。适于饮用的水，都可以拌制和养护混凝土。6.2 6.2 混凝土的拌和物的和易性混凝土的拌和物的和易性一、和易性（工作性）的概念一、和易性（工作性）的概念定义：混凝土拌合物的和易性又称作工作性定义：混凝土拌合物的和易性又称作工作性，是指混凝土拌合物在搅拌、运输、浇筑、，是指混凝土拌合物在搅拌、运输、浇筑、捣实过程中易于施工操作，能够达到结构均捣实过程中易于施工操作，能够达到结构均匀、成型密实的性能。匀、成型密实的性能。和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性。和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性。二、和易性的测定和选择二、和易性的测定和
41、选择1 1、坍落度法：混凝土拌合物在自重作用下产生、坍落度法：混凝土拌合物在自重作用下产生的变形值。（的变形值。（mmmm）适用范围：集料最大粒径不大于适用范围：集料最大粒径不大于40mm40mm；坍落度；坍落度值不小于值不小于10mm10mm的低塑性混凝土、塑性混凝土。的低塑性混凝土、塑性混凝土。2、维勃稠度法：测定使拌合物密实所需要的时维勃稠度法：测定使拌合物密实所需要的时间，间，s s。适用范围：粗骨料最大粒径不大于适用范围：粗骨料最大粒径不大于40mm40mm；坍落度小于坍落度小于10mm10mm，维勃稠度在，维勃稠度在5s5s30s30s之间之间的干硬性混凝土。的干硬性混凝土。三、影
42、响和易性的因素三、影响和易性的因素 用水量用水量 水泥浆数量水泥浆数量 砂率砂率 组成材料性质的影响组成材料性质的影响 外加剂外加剂 时间和温度时间和温度6.3 6.3 混凝土的强度混凝土的强度一、混凝土的强度等级一、混凝土的强度等级混凝土的强度通常以混凝土的抗压强度作为混凝土的强度通常以混凝土的抗压强度作为力学性能的总指标。力学性能的总指标。混凝土的强度等级是根据标准立方体试件（混凝土的强度等级是根据标准立方体试件（150mmx150mmx150mm)150mmx150mmx150mm)在标准条件下养护在标准条件下养护28d28d的抗压强度标准值确定的。的抗压强度标准值确定的。二、影响强度的
43、因素二、影响强度的因素1 1、水泥强度和水灰比；、水泥强度和水灰比；2 2、骨料的质量；、骨料的质量；3 3、养护条件（温度与湿度）；、养护条件（温度与湿度）；4 4、强度与龄期的关系；、强度与龄期的关系；6.4 6.4 混凝土的耐久性混凝土的耐久性1 1、抗渗性；、抗渗性；2 2、抗冻性；、抗冻性；3 3、耐化学侵蚀性；、耐化学侵蚀性；4 4、抗碳化性；、抗碳化性；5 5、干缩；、干缩；6 6、耐磨性；、耐磨性；定义定义混凝土抵抗混凝土抵抗环境介质作用环境介质作用并长期保持其并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构的安全、正常使用的
44、能力称为耐久性。结构的安全、正常使用的能力称为耐久性。提高混凝土耐久性的措施提高混凝土耐久性的措施 a.a.合理选择水泥品种。合理选择水泥品种。b.b.选用质量良好，技术条件合格的砂石选用质量良好，技术条件合格的砂石骨料。骨料。c.c.控制水灰比及保证足够的水泥用量是控制水灰比及保证足够的水泥用量是保证混凝土密实度的重要措施，是提高保证混凝土密实度的重要措施，是提高混凝土耐久性的关键。混凝土耐久性的关键。d.d.掺入减水剂或引气剂，改善混凝土的掺入减水剂或引气剂，改善混凝土的孔隙结构，对提高混凝土的抗渗性和抗孔隙结构，对提高混凝土的抗渗性和抗冻性有良好作用冻性有良好作用.e.e.改善施工操作，
45、保证施工质量。改善施工操作，保证施工质量。6.5 6.5 混凝土外加剂混凝土外加剂1 1、定义：、定义：混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质。一般情况掺掺入的，用以改善混凝土性能的物质。一般情况掺量不超过水泥质量的量不超过水泥质量的5%5%。2 2、按主要功能的分类、按主要功能的分类（1 1）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。各种减水剂、引气剂和泵送剂等。（2 2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强
46、剂和速凝剂等。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。（3 3）改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、）改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。防水剂和阻锈剂等。（4 4）改善混凝土其它性能的外加剂，包括加气剂）改善混凝土其它性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。6.6 6.6 混凝土配合比设计混凝土配合比设计一、配合比的设计原则一、配合比的设计原则 满足结构设计的强度等级要求；满足结构设计的强度等级要求；满足混凝土施工所要求的和易性；满足混凝土施工所要求的和易性；满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；满足工程所处
47、环境对混凝土耐久性的要求；符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。本。二、配合比的设计方法二、配合比的设计方法常用的配合比设计方法有质量比和体积比两种。常用的配合比设计方法有质量比和体积比两种。1.1.确定配制混凝土强度确定配制混凝土强度 f fcu,0cu,0式中式中:f fcu,0cu,0混凝土配制强度，混凝土配制强度，PaPa；f fcu,kcu,k混凝土立方体抗压强度混凝土立方体抗压强度标准值，即混凝土强度等级值，标准值，即混凝土强度等级值，MPaMPa；混凝土强度标准差，混凝土强度标准差，MPaMPa。混凝土强度标准差可查表。混凝土强度标准差可
48、查表。645.10kcucuff，2 2、确定水灰比、确定水灰比m mw w/m mc c（1 1）按混凝土强度要求计算水灰比）按混凝土强度要求计算水灰比式中：式中：a a、b b回归系数；碎石混回归系数；碎石混凝土凝土 a a0.460.46，b b0.070.07；卵石混凝；卵石混凝土土a a0.480.48，b b0.330.33。f fcece水泥水泥28d28d抗压强度实测值，抗压强度实测值，MPaMPa。ceba0cuceacwfffmm，（2 2）复核耐久性）复核耐久性为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计算的水灰比值不得超过规定的最大水
49、灰比值算的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。3.3.确定单位用水量确定单位用水量m mw w（1 1）水灰比在）水灰比在0.400.400.800.80范围内时，根据范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施工要求的坍落粗集料的品种、粒径及施工要求的坍落度，按表选取。度，按表选取。（2 2）水灰比小于）水灰比小于0.400.40的混凝土以及采用特殊成的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土单位用水量应通过试验确定。型工艺的混凝土单位用水量应通过试验确定。（3 3
50、）掺外加剂时混凝土的单位用水量可按下式）掺外加剂时混凝土的单位用水量可按下式计算：计算：m mwawam mw0w0（1 1）式中：式中：m mwawa掺外加剂时混凝土的单位用掺外加剂时混凝土的单位用水量，水量，kgkg；m mw0w0未掺外加剂时混凝土的单位用水未掺外加剂时混凝土的单位用水量，量，kgkg；外加剂的减水率，应经试验确定。外加剂的减水率，应经试验确定。4.4.计算水泥用量计算水泥用量m mc c（1 1）计算）计算（2 2）复核耐久性）复核耐久性（与规定的最小水泥用量比较）（与规定的最小水泥用量比较）5.5.确定砂率确定砂率s s（1 1）坍落度为）坍落度为101060mm60
